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本文介紹的微型自來水系統(tǒng)是一種微型自動供水裝置。它通過控制小型水泵的自動啟停，來實現(xiàn)日常用水的自動供應，特別適合我國廣大農村獨家庭院使用。
系統(tǒng)組成
圖1是微型自來水系統(tǒng)的結構圖，圖中水泵吸入口通過單向閥和農家壓水井引水管相連，泵出水口連接系統(tǒng)自動控制部件，水龍頭及管線與控制部件的另一端相連接。
在該系統(tǒng)中，控制部件是整個系統(tǒng)的核心，它通過感應水龍頭的開關狀態(tài)，自動控制水泵的開停，實現(xiàn)“水龍頭一開，清水即來”的自來水供應。圖2是控制部件的詳細結構圖。它主要由三部分組成：第一部分是水流感測件，即流量開關；第二部分是防泄露部件，即壓力開關；第三部分是蓄能機構，即蓄能管。流量開關用于感測水的流動，它的感應靈敏度非常高。正常情況下流量開關是斷開的，一旦感應到水的流動，流量開關即閉合。壓力開關主要用于防止泄露，使系統(tǒng)內始終保持一定的壓力，保證水龍頭一開，清水即來。另外，該部件還用于首次啟動或停電后再來電對系統(tǒng)進行自動補壓。蓄能管的作用是給流量開關提供二次供水，觸發(fā)流量開關動作，因此蓄能管的位置只能處于流量開關上游。
電路工作原理
圖3是控制部件控制電路圖。它是由555時基電路構成的一個定時電路，其中D1和C1對交流12V進行整流濾波，在C1兩端得到12V直流電。K1、K2分別是控制裝置中的壓力開關和流量開關，兩者相并接后串接于由R1和R2組成的分壓電路中。時基電路555的②端是觸發(fā)端。R3和C2是定時電阻和定時電容，調整它們的大小，可以改變延時時間。時基電路555的輸出端③接繼電器J。繼電器的常開接點用于控制圖3中的雙向可控硅，繼而由可控硅來控制水泵電機的通斷。
正常情況下，開關K1和K2處于斷開狀態(tài)，定時電路不工作，繼電器J不帶電，其接點常開，水泵電機不運轉。一旦開關K1或K2中任一個閉合，555受低電平觸發(fā)，定時器工作，輸出端③輸出高電平，繼電器動作吸合，其接點閉合，觸發(fā)可控硅導通，水泵電機轉動。如果K1或K2長時間閉合，輸出端將一直保持高電平；如果開關瞬間閉合后斷開，輸出端延時后將由高電平變?yōu)榈碗娖�。設置延時器的目的是防止水泵在保持壓力期間的頻繁開停。
元件選擇與工作過程 D1選用1N4007整流二極管，C1容量為16V、220μF，R1為1/8W、20k，R2為1/8W、2k，R3為1/8W、100k，C2容量為16V、33μF，C3選用0.01μF瓷介電容，繼電器選用4098型12VDC�？煽毓璧倪x用應根據水泵電機的具體功率而定，并且要考慮適當?shù)挠喽�。市售常見水泵電機功率為370W、550W、750W等，可控硅可選用600V，8A、12A、16A。電阻R4為1/8W、100Ω�！ ≡撓到y(tǒng)工作過程是這樣的，水泵首次通電后，由于壓力開關K1閉合，定時電路受觸發(fā)輸出高電平，可控硅導通，水泵電機轉動開始抽水。水抽上來后，水流經過流量感測部件，流量開關K2閉合，水泵繼續(xù)運轉。水龍頭關閉后，水流停止，流量開關斷開，系統(tǒng)處于保壓狀態(tài)，壓力開關也斷開，水泵停止運轉。水龍頭再次開啟后，蓄能管提供二次供水，流量開關K2閉合，定時電路受觸發(fā)，水泵運轉，水流上來后，流量開關一直保持閉合，水泵連續(xù)運轉。系統(tǒng)在待用期間，如果出現(xiàn)泄露現(xiàn)象，泄露感測部件受感應動作，K1閉合，水泵轉動進行系統(tǒng)補壓。需要注意的是，系統(tǒng)管線必須嚴格密封，否則水泵將頻繁啟停。 |
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